Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИСКУССТВЕННОГО ПОРИСТОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ - КЕРАМЗИТА
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИСКУССТВЕННОГО ПОРИСТОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ - КЕРАМЗИТА

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИСКУССТВЕННОГО ПОРИСТОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ - КЕРАМЗИТА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве искусственных пористых заполнителей, например керамзита, для легких монолитных и сборных железобетонных конструкций. Способ получения искусственного пористого заполнителя - керамзита на основе породы алеврит включает подготовку сырья, формование, сушку и последующий обжиг, причем в качестве породы алеврит используют отход при добыче глин с преобладающим размером частиц фракции 0,005-0,05 мм, содержащий, мас. %: SiO2 - 58,55; TiO2 - 0,95; Al2O3 - 18,18; Fe2O3 + FeO - 7,78; MnO - 0,07; CaO - 0,98; MgO - 2,05; Na2O - 0,46; K2O - 3,59; P2O5 - 0,18; потери при прокаливании - 7,21. Технический результат: снижение насыпной плотности гранул керамзита, расширение материально-сырьевой базы. 1 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2158242
Класс(ы) патента: C04B14/12
Номер заявки: 99101620/03
Дата подачи заявки: 27.01.1999
Дата публикации: 27.10.2000
Заявитель(и): Центральный научно-исследовательский институт геологии нерудных полезных ископаемых
Автор(ы): Лузин В.П.; Лузина Л.П.; Зорина С.О.; Суховерков В.Г.
Патентообладатель(и): Центральный научно-исследовательский институт геологии нерудных полезных ископаемых
Описание изобретения: Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве искусственных пористых заполнителей, например керамзита, для легких монолитных и сборных железобетонных конструкций.
Известно получение пористого заполнителя из кремнеземсодержащих горных пород (диорит, цеолит, гранит) и газообразователя (шлак производства ферросилиция)/Авторское свидетельство СССР N 1813080, МКИ 5 C 04 B 14/04, 18/04, БИ N 16, 1993 г./.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известной сырьевой смеси, относят то, что получаемый пористый заполнитель обладает высокой насыпной плотностью 250 - 350 кг/м3, и для вспучивания этих пород необходим газообразователь с высокой температурой окисления.
Известно получение керамзита из глины и полевошпат-кварцевой нефтебитуминозной породы. /Авторское свидетельство СССР N 1316989, МКИ 4 C 04 B 14/12, БИ N 22, 1987 г./.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известной сырьевой смеси, относят то, что получаемый керамзит обладает высокой насыпной плотностью 270 - 294 кг/м3.
Известен способ получения керамзита путем вспучивания глинистых пород при ускоренном обжиге. Для получения керамзита применяют глинистое сырье, которое
- вспучивается при температурной обработке в интервале температур от 1050 до 1250oC и дает при этом материал ячеистого строения с равномерно распределенными порами;
- имеет тонкодисперсную структуру и содержит при этом соответственно глины (материал с размером частиц - 0,005 + 0,0 мм) не менее 20 мас.% и песка (с размером частиц - 2,0 + 0,0 мм) не более 26 мас.%;
- имеет хим. состав: SiO2 50 - 70; Al2O3 < 24; Fe2O3 + FeO < 10; Na2O + K2O < 6; CaO до 4 и более; потери при прокаливании 6 - 10;
- содержит такие минералы, как монтмориллонит, гидрослюда, хлорит и другие /Бурлаков Г. С. Основы технологии керамики и искусственных пористых заполнителей. - М.: Высшая школа, 1972. 420 с./
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании указанного способа, относят то, что при использовании указанного вида сырья обязательно наличие тонкодисперсного материала (глины) с размером частиц - 0,005 + 0,0 мм не менее 20 мас.%, что приводит к получению керамзита с насыпной плотностью 150 - 800 кг/м3.
Наиболее близким к заявляемому изобретению способом по технической сущности является способ получения искусственного пористого заполнителя-керамзита, включающий подготовку глинозем-кремнеземсодержащего сырья на основе алеврита, являющегося отходом разработки руды в карьерах, формирование, сушку и последующий обжиг /Авторское свидетельство СССР N 1578099, МКИ 4 C 04 B 14/12, БИ N 26, 1990 г./
К причинам, препятстсвующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что используют глинистую фракцию алеврита и получают керамзит с высокой насыпной плотностью 200 - 350 кг/м3.
Технический результат - снижение насыпной плотности гранул керамзита и расширение материально-сырьевой базы.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в способе получения искусственного пористого заполнителя - керамзита на основе породы алеврит, включающего подготовку сырья, формирование, сушку и последующий обжиг, согласно изобретению в качестве породы алеврит используют отход при добыче глин с преобладающим размером частиц фракции 0,005 - 0,05 мм, содержащий, мас.%: SiO2 - 58,55; TiO2 - 0,95; Al2O3 - 18,18; Fe2O3 + FeO - 7,78; MnO - 0,07; CaO - 0,98; MgO - 2,05; Na2O - 0,46; K2O - 3,59; P2O5 - 0,18, потери при прокаливании - 7,21.
По сравнению с прототипом в заявляемом способе используют в качестве породы алеврит - отход при добыче глин с преобладанием алевритовых частиц фракции 0,005 - 0,05 мм определенного хим. состава.
Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна".
Анализ известного технического решения не выявил в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа и обеспечивающие сырью такие свойства, которые оно проявляет в заявляемом решении, а именно использование в качестве породы алеврит - отхода при добыче глин с преобладающим размером частиц фракции 0,005 - 0,05 мм определенного хим. состава для получения керамзита с достаточной насыпной плотностью, прочностью на сжатие, водопоглощением, в соответствии с ГОСТом 9759-86, и, как следствие, использование нового вида минерального сырья для этой цели.
Таким образом, заявляемый способ получения пористого заполнителя дает возможность получать керамзит с технической характеристикой, отвечающей требованиям ГОСТа, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "изобретательский уровень".
Примеры конкретного выполнения
Пример 1. Для приготовления сырцовой гранулы использовали породу алеврит - отход при добыче глин с Тачинского месторождения Республики Татарстан с преобладающим размером частиц фракции 0,005 - 0,05 мм.
Гранулометрический состав сырья, мас.%:
Размер фракции, мм - Количество, мас.%
- 0,16 + 1 - 0
- 0,1 + 0,063 - 0,51
-0,63 + 0,05 - 0,25
-0,05 + 0,022 - 55,3
-0,022 + 0,005 - 43,9
-0,005 + 0,0 - 0,0
Химический состав используемой породы, мас.%: SiO2 - 58,55; TiO2 - 0,95; Al2O3 - 18,18; Fe2O3 + FeO - 7,78; MnO - 0,07; CaO - 0,98; MgO - 2,05; Na2O - 0,46; K2O - 3,59; P2O5 - 0,18, потери при прокаливании - 7,21.
Навеску предварительно подсушенного и раздробленного до крупности 1 мм сырья высушивают в сушильном шкафу при температуре 105oC до воздушного-сухого состояния. Затем сухой материал увлажняют до влажности 25 - 30%, перемешивают до пластичного состояния. Из полученной тестообразной массы формуют гранулы 16 х 16 мм (диаметр и высота), сушат и обжигают по ТУ 21-0284739-90. Данные свойств полученного керамзита приведены в таблице.
Пример 2. Для приготовления сырцовой граныл использовали глину со следующим гранулометрическим составом:
Фракция, мм - Количество, %
-0,063 + 0,05 - 0
-0,05 + 0,022 - 6,19
-0,022 + 0,005 - 11,35
-0,005 + 0,0 - 82,46
Химический состав, мас. %: SiO2 - 55,79; TiO2 - 1,02; Al2O3 - 18,82; Fe2O3 + FeO - 8,98; MnO _ 0,11; CaO - 1,09; MgO - 1,75; Na2O - 0,68; K2O - 4,08; P2O5 - 0,16; потери при прокаливании - 7,62.
Подготовка глин, формование гранул, их сушка и обжиг осуществлялись по примеру 1. Полученные данные приведены в таблице, пример 2.
В примере 3 приведены показатели керамзита по прототипу. В примере 4 приведены показатели керамзита марки 250 по ГОСТу 975986.
Из данных, приведенных в таблице, следует, что порода алеврит - отход при добыче глин (пример 1) обеспечивает получение керамзита с объемной массой, прочностью на сжатие, водопоглощением, соответствующими требованиям ГОСТ 9759-86, и по технической характеристике не уступает керамзиту, изготовленному из традиционного керамзитового сырья (глины). Кроме того, использование заявляемой породы приводит к повышению марки керамзита.
Таким образом, изложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемого изобретения следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленный способ при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно в промышленности строительных материалов для получения искусственного пористого заполнителя - керамзита;
- для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в изложенной формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке примеров и известных до даты приоритета средств и методов.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".
Использование заявленного изобретения обеспечивает расширение направления использования минерального сырья, в том числе и отходов при добыче глин, в производстве керамзита, что для ряда районов страны имеет большое народнохозяйственное значение.
Формула изобретения: Способ получения искусственного пористого заполнителя - керамзита на основе породы алеврит, включающий подготовку сырья, формование, сушку и последующий обжиг, отличающийся тем, что в качестве породы алеврит используют отход при добыче глин с преобладающим размером частиц фракции 0,005 - 0,05 мм, содержащий, мас.%: SiO2 - 58,55; TiO2 - 0,95; Al2O3 - 18,18; Fe2O3 + FeO - 7,78; MnO - 0,07; CaO - 0,98; MgO - 2,05; Na2O - 0,46; K2O - 3,59; P2O5 - 0,18; потери при прокаливании - 7,21.